基于NB-IoT的花椒生长环境因子监测系统

针对当前花椒产业种植基础设施薄弱,监测手段不足,信息化程度不高等问题,提出一种基于窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)的花椒生长环境监测系统。通过采用新型NB-IoT窄带通信技术与互联型微处理器STM32、物联网云平台和多种传感器结合设计一套深覆盖、强连接、低成本的花椒生长环境监测系统,有效降低组网成本,并将设计好的系统在江津区进行实地测验。测试结果表明:本系统采用非均匀部署方式使每个节点能量消耗逐渐变小,且网络生命周期在250 m范围内能达到1000轮的峰值;通信距离能适应10 km以上远程通信环境,在10 km范围内平均丢包率不超过0.35%;通信距离超过10 km时,平均丢包率在0.85%以内,经测试达到了预期效果。该系统设计弥补了传统种植中无法实时对花椒生长状态进行远程监测的弊端,为花椒的智能化种植提供一种可靠的技术方案,同时也为花椒种植人员提供一种高效的管理决策手段。

基于WSN的设施农业智能移动监控系统研制

针对传统设施农业管理的布局繁杂、功耗大,设备昂贵并且难以维护等问题,设计一种基于ZigBee无线通信技术,以CC2530为主芯片的智慧设施农业移动监控系统,对设施农业进行远程管理监控。设计的主要内容包括系统的主体框架设计、硬件设计、软件设计、ZigBee与WIFI网关设计、移动监控设计和上位机设计。首先将终端采集节点与智能循迹小车结合工作,在车身安装各种采集农田数据信息的传感器,然后智能小车循迹移动监控,并将采集的数据通过ZigBee和WIFI传输链路发送到PC端和手机端,在PC端或手机端对智能小车和各个传感设备进行智能控制,实现小车自动循迹和数据采集。智能移动监控系统为农业智能化、信息化提供一个可行的解决方案,且成本低廉、节约劳动力。

基于消息队列加密传输的智能灌溉系统

针对当前智能灌溉系统中数据在传输时存在资源消耗大、时延长、安全性差的问题,采用消息队列遥测传输协议进行数据交互,并对协议进行了安全改进,研制了一种消息队列加密传输的安全可靠的智能灌溉系统,确保数据能快速高效地传输,且在传输过程中不被非法窃取或篡改。用户可通过移动终端将灌溉指令推送至NodeMCU控制单元,对作物进行远程灌溉与数据实时监测,系统也可根据土壤墒情对作物进行自动灌溉。试验结果表明:该系统传输时延短、稳定性强、安全性高,在不可靠的网络环境下具有良好的适应性和安全性,可为农业精准灌溉技术发展提供一种新的解决方案。

基于分级邻近节点的无线传感器网络分簇路由算法

为均衡和节约无线传感器网络中的节点能耗,提出一种基于邻近节点分级的分簇路由算法。考虑邻近簇首和邻近节点的状态,对节点进行分级处理,在簇首选取阶段,根据簇首位置和簇群范围对簇首进行再优化,避免簇首分布过密和簇群范围不合理的问题,在数据传输阶段,通过节点剩余能量、节点间距离和邻近节点,采用中继方式均衡节点能耗,降低网络总能耗。仿真结果表明,与LEACH、DEEC和CECA等算法相比,该算法能更好地降低和均衡网络能耗,延长网络寿命。

基于Raspberry Pi与Arduino的智能大棚监控系统的研究

针对当前农业信息化领域物联网技术与流行的单片机开发板,提出了1种应用于农业大棚的物联网系统的选型与构建方案,利用Raspberry Pi、Arduino、ZigBee技术,设计了1种低成本、低功耗、高效率的智能农业大棚监控系统,系统的主要功能包括用户可以通过手机微信、PC终端对大棚内温度、湿度、光照度、CO2浓度、土壤湿度、烟雾等数据进行实时监测与分析,以及对农业设施设备的远程控制,为农业信息化、智能化提供一种新的技术解决方案。